Диоксид углерода CO2 (кислотный оксид)
O , С , O
sp-гибридизация
«Сухой лед»
Бесцветный газ, без запаха, тяжелее воздуха, умеренно растворим в воде (при комн. т-ре в 1 л воды – около 1,7 л CO2).
В тв. сост. («сухой лёд»)
– молекулярная крист. решетка; т. возгонки
–78 С, т.пл. –57 С |
(р |
= 5 атм). |
|
Моногидрат CO2 . H2O и угольная
кислота H2CO3
В водном растворе: |
|
|
|
||
CO2 (г) + H2O CO2 . H2O H2CO3 |
|
|
|
||
H2CO3 – слабая двухосновная кислота: |
|
|
|
||
|
|
|
|||
H2CO3 + H2O |
HCO3– + H3O+ ; KK = 4,27 · 10–7 |
|
|||
HCO3– + H2O |
CO32– + H3O+ ; KK = 4,68 · 10–11 |
|
|||
Соли – карбонаты и гидрокарбонаты M2CO3 и MHCO3 |
|
||||
подвергаются гидролизу (рН > 7). |
|
|
|
||
Термическое разложение гидрокарбонатов: |
|
|
|
||
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O |
|
Видеофрагмент |
|
||
Строение: sp2-гибридизация
O |
O |
– |
O |
2– |
|
C |
|
C |
|
C |
HO |
OH |
O |
OH |
O |
O |
Угольная |
Гидрокарбонат-ион |
Карбонат-ион |
|||
|
кислота |
||||
|
|
|
|
|
|
Карбамид и цианамид
Синтез карбамида: NH4NCO (NH2)2CO (+t) (Фридрих Вёлер, 1828 г.)
Цианамид NH2CN и цианамид кальция Ca(CN2)
– соль цианамида H2(CN2)
O
sp2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Карбамид |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
C |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
H2N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
.. |
|
|
sp .. |
2– |
|||||||||
:N |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
N: |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Цианамид-ион CN22– (сравн. строение CO2)
Псевдогалогениды
Циановодород HCN –
бесцв.ж., т. пл. –13,3 С, т.кип. +25,6 С).
В водн. р-ре – слабая
«синильная кислота»:
HCN + H2O CN– + H3O+; KK = 
4,93 · 10–10
Цианид-ион CN :
донорные св-ва, образует прочные комплексы, ядовит.
Fe 
: C:::N–
HCN – производное дициана C2N2
Псевдогалогениды
|
Тиоцианат водорода HNCS |
|
H |
|
|
|
.. |
||||||||||||||||||||||||||
|
(«родановодород») не ядовит. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
S: |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
В водном растворе HNCS - |
|
|
sp |
2 |
|
|
|
|
|
sp |
|||||||||||||||||||||||
|
сильная к-та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Ион NCS : слабые донорные |
|
HNCS – производное |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
свойства |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
дитиоциана (SCN)2 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
.. |
|
|
|
|
sp .. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
:N |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
S: – |
M |
|
|
|
: NCS– |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: SCN– |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Тиоцианат-ион NCS– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
тиоцианато-N |
|
|
|
тиоцианато-S |
||||||||||||||||||||||||||||
(сравн. строение CO2) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Кремний
Химическое растворение
3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O Si + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2
Получение кремния SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si
SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl (кремний ос.ч.)
Водородные соединения SinH2n+2 (силаны)
Моносилан SiH4:
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O Получение силанов:
SiO2 + 4Mg(изб) = Mg2Si + 2MgO
|
(силицид магния) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получение кремния |
|
|
|
Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2 + SiH4 |
|
||
и силана |
|
|||
|
|
|||
|
Mg2Si + 4H3O+ = 2Mg2+ + 4H2O + SiH4 |
|
|
|
Видео: магниетермия и получение силана
Кислородные соединения
Полиморфизм диоксида кремния:
|
573 С |
1470 С |
|
1728 С |
кварц тридимит кристобалит |
SiO2(ж) (расплав) |
|||
SiO2 |
+ H2O |
|
SiO2 |
+ H3O+ |
GeO2 |
|
GeO |
||
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
SiO2 + 4NaOH(р) = Na4SiO4 + 2H2O (ортосиликат натрия) GeO2 + 2NaOH(т) = Na2GeO3 + H2O (метагерманат натрия)
Травление стекла
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
SiO2 + 6HF (изб.) = H2[SiF6] + 2H2O (гексафторосиликат водорода)